Effect of loading rate on fracture of NiTi
NiTi şekil hafızalı alaşımın kırılma davranışı üzerine yükleme hızının etkisi
- Tez No: 459398
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde NiTi şekil hafızalı alaşımın kırılma davranışı üzerine yükleme hızının etkisi çalışılır. İlk olarak, faz değişim sıcaklıklarının elde edilmesi için diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) deneyleri yapılmıştır. Sonra, NiTi şekil hafızalı alaşımın malzeme özelliklerinin belirlenmesi için farklı yükleme hızlarında çekme testleri yapılmış-tır. Daha sonra, ön-çatlak açılmış mod I yükleme altındaki kompakt gerilim numuneleri kullanılarak farklı hızlarda kırılma deneyleri yapılmış ve lineer elastik kırılma mekaniği (LEFM) şartları kabulü ile ASTM E399 standartında önerilen deneysel elde edilmiş denklemler kullanılarak kritik gerilme şiddeti faktörleri (SIF) hesaplanmıştır. Dijital görüntü korelasyonu (DIC) ile elde edilen yerdeğişim verisi gerilme şiddeti faktörleri (SIF) hesaplanmasında kullanılmıştır. Çatlak düzlemindeki faz dönüşüm bölgesi büyüklüğü dijital görüntü korelasyonu verileri kullanılarak ölçülmüş ve analitik hesaplama sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Faz dönüşüm bölgesi büyüklüğü analitik hesaplamaları, dijital görüntü korelasyonu (DIC) ve ASTM E399 deneysel denklemleri ile hesaplanan gerilme şiddeti faktörleri kullanılarak her ikisi için de yapılmıştır. Son olarak, çekme deneylerinden elde edilen malzeme özellikleri ve kırılma deneyi sonuçları kullanılarak sonlu elemanlar (FE) modelleri faz dönüşüm bölgesi büyüklüğü hesaplamasında kullanılmış ve lineer elastik kırılma mekaniği (LEFM) şartları kabulü yapılarak sonlu elemanlar (FE) modelinden elde edilen J-integrali değerleri ile gerilme şiddeti faktörleri hesaplanmıştır. Sonlu elemanlar modellerinden elde edilen yerdeğişim verisi kullanılarak gerilme şiddeti faktörleri hesaplanmış ve sonlu elemanlar modellerinden çatlak ağzı açılım kayması (CMOD) değerleri elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis studies the effect of loading rate on fracture behavior of Shape Memory Alloy (SMA) NiTi. First, Differential Scanning Calorimetry (DSC) are used to obtain the phase transformation temperatures of NiTi. Then series of tensile tests are performed for determining the mechanical properties under different loading rates. Next, fracture tests under increasing loading rates are conducted using pre-cracked, Mode-I Compact Tension (CT) specimens and critical stress intensity factors are calculated using the empirical equations proposed by ASTM E399 assuming that Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) is applicable. Then, displacement field obtained with the Digital Image Correlation (DIC) technique is used for stress intensity factor (SIF) calculations. Phase transformation region extension along the crack is estimated with DIC measurements and is compared to the analytical calculations. Analytical calculations for phase transformation region size are carried out using SIFs obtained from DIC and from the empirical equations of ASTM E399. Finally, using material properties obtained from tensile tests and the results of fracture tests, Finite Elements (FE) models are built to calculate the phase transformation regions. Using the J contour integrals, stress intensity factors are estimated using LEFM relations. Using the displacement field obtained from the FE models, SIF values are calculated and the Crack Mouth Opening Displacement (CMOD) values are obtained from the FE models.
Benzer Tezler
- Crack initiation and growth in shape memory alloys
Şekil hafızalı alaşımlarda çatlak başlaması ve büyümesi
FATMA MUTLU
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- Paslanmaz çeliklere uygulanan düşük sıcaklık nitrürleme işleminin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi
The effect of low temperature nitriding on mechanical and corrosion properties of stainless steels
ÖZGÜR ÇELİK
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Yönlü katılaşma ile üretilen CM247LC nikel esaslı süper alaşımının yüksek sıcaklık mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of high temperature mechanical properties of directionally solidified CM247LC nickel based superalloy
MÜGE AKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DR. HÜSEYİN AYDIN
- Effect of loading rate and thermomechanical coupling on fracture of shape memory alloys
Termomekanik etkileşimin ve yükleme hızının, şekil hafızalı alaşımlardaki kırılma mekaniğine olan etkisi
İSMAİL YİĞİT ÖZBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- Strain rate (earthquake) effect on fracture of column-beam steel weld joints
Şekil değiştirme hızının (deprem) kaynaklı çelik kolon-kiriş bağlantılarının kırılma davranışına etkisi
BİNNUR GÖREN
Doktora
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEÇİL ERİM